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linux內(nèi)核實(shí)現(xiàn)文件寫操作是一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，旨在提供可靠而高效的文件操作接口。它需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)環(huán)境，如文件系統(tǒng)、存儲(chǔ)設(shè)備、中斷、進(jìn)程和其他硬件服務(wù)。文件寫操作的實(shí)現(xiàn)流程首先是在文件系統(tǒng)中找到正確的文件，其次找到指定文件的索引節(jié)點(diǎn)，并創(chuàng)建文件槽位或者承載文件數(shù)據(jù)的控制塊（Controhell Block，CB），然后將數(shù)據(jù)寫入文件指定的偏移量，在數(shù)據(jù)寫入完成之后，要更新相應(yīng)的索引節(jié)點(diǎn)，包括寫入的內(nèi)容大小和文件的總尺寸以及最后寫入和訪問的時(shí)間，最后要調(diào)度操作系統(tǒng)調(diào)度器來進(jìn)行訪問。
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##### 步驟（1）打開文件
首先，我們需要通過系統(tǒng)調(diào)用sys_open()來打開指定的文件，并為文件分配一個(gè)文件描述符，以及一頁頁表，這些頁表用于存儲(chǔ)文件的地址信息。
“`C
// 在系統(tǒng)調(diào)用sys_open()中，
int sys_open(char *filename, int flag, int mode)
{
struct inode * inode;
struct file *f;
struct dentry *dentry;
int fd;
dentry = path_lookup(filename); //找到文件系統(tǒng)中的文件
if (!dentry)
goto out;
inode = dentry->d_inode; // 獲取索引節(jié)點(diǎn)
if (!inode)
goto out;
f = alloc_open_file(); // 為文件分配一份文件描述符
if (!f)
goto out_dput;
fd = get_unused_fd(); // 為文件分配一頁頁表
if (fd
goto out_freefile;
…
…
out_freefile：
free_open_file(f); //釋放文件描述符
out_dput：
dput(dentry); // 釋放索引節(jié)點(diǎn)
out：
return -1;
}
##### 步驟（2）分配緩沖區(qū)
在實(shí)現(xiàn)文件寫操作之前，需要分配一個(gè)緩存存放文件寫入的數(shù)據(jù)，其分配大小取決于系統(tǒng)的緩存大小。Linux內(nèi)核提供了一個(gè)alloc_PAGE()的系統(tǒng)調(diào)用，用于為文件分配一個(gè)4KB大小的頁面緩存，如下：
```C
struct page * alloc_page(unsigned int flags)
{
struct page *page;
page = alloc_page_vma(current->mm, 0, flags);
if (!page)
return NULL;
if (PageHighMem(page))
clear_highpage(page);
else
clear_page(page);
return page;
}
##### 步驟（3）寫文件
在分配好緩沖區(qū)以后，可以通過系統(tǒng)調(diào)用sys_write()來進(jìn)行文件寫操作，這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用會(huì)把文件緩沖區(qū)指針作為參數(shù)傳入，用于指定將寫入哪里。
“`C
// 在系統(tǒng)調(diào)用sys_write()
long sys_write(unsigned int fd, const char __user *buf, size_t count)
{
size_t bytes;
off_t pos;
int err = -EBADF;
struct file *file;
file = fget(fd); //檢查文件描述符合法性
if (!file)
goto out;
pos = file->f_pos; // 獲取文件要被寫入的位置
bytes = do_sync_write(file, buf, count, &pos); // 執(zhí)行文件寫操作
err = bytes;
if (bytes > 0)
file->f_pos = pos;
fput(file);
out：
return err
}
#### 步驟（4）更新索引節(jié)點(diǎn)
文件寫入成功以后，要更新索引節(jié)點(diǎn)，也就是文件索引表，主要用于記錄文件已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)量、文件總尺寸和最后訪問和修改時(shí)間。
```C
int update_inode(struct inode *inode, off_t size,
time_t last_accessed_time, time_t last_modified_time)
{
int err;
struct timespec current_time;
current_time = current_kernel_time();
//獲取當(dāng)前的內(nèi)核時(shí)間
inode->i_size = size; // 更新文件大小
inode->i_mtime = current_time; //更新最后寫入時(shí)間
inode->i_atime = last_accessed_time; //更
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